Уровни автоматизации

Уровень и способы автоматизации зависят от состава рабочих мест, оснащенности их техническимисредствами и серийности выпускаемой продукции. Условно все рабочие места можно разделить на тригруппы.

К первой группе относятся рабочие места, на которых выполняются работы вручную, а рабочие, занятые примашинах и механизмах, выполняют только функции по обслуживанию машин и механизмов. В этой группеобъединяются рабочие, которые не ведут технологические процессы, а занятые постоянно только загрузкойи выгрузкой предметами труда машин и механизмов.

Сюда относятся профессии аккумуляторщиков, такелажников, другие профессии рабочих, выполняющихработу вручную более 50% времени, а также рабочие, выполняющие работу при помощи простейшихинструментов, наладчики, слесари и ремонтники.

Ко второй группе относятся рабочие места, на которых выполняются работы механизированным способомпри помощи машин, станков и механизмов. К рабочим выполняющим работу механизированным способомотносятся, работающие при помощи машин и механизмов, аппаратов и механизированных инструментов,приводимых в действие паром, электрическими, пневматическими, гидравлическими и т.п. приводами, атакже осуществляющие наблюдение за действием машин и механизмов.

В этом случае рабочие выполняют работу на оборудовании (включая аппаратные процессы с ручнымуправлением цикла обработки) с помощью исполнительских механизмов. При непосредственном участии(включая управление исполнительным механизмом) рабочего осуществляется выполнение всех переходов(операций) по воздействию на предмет труда. Кроме этого сюда относятся операции по перемещениюисполнительного механизма к предмету труда или наоборот, перемещение предмета труда к механизму сприложением физического усилия (например, ручной подвод исполнительного механизма кобрабатываемому предмету, обработка с ручной подачей и т.д.); управление исполнительным механизмомоборудования без непосредственного приложения физических усилий для изменения формы или размера,обрабатываемого предмета труда (например, обработка деталей инструментом с самоходной подачейсуппорта к предмету труда);

При этом уровне механизации выполняется также настройка оборудования, предметов торговли илиприборов, при помощи электронных и радиоизмерительных приборов, установок, стендов. Как правило, эторабочие, занятые загрузкой (выгрузкой) вручную или с помощью простейших механизмов (пинцет, присоска ит.д.) оборудования и машин. Они производят дальнейшую технологическую обработку предметов торговли(разварку, посадку, сборку, герметизацию, травление, измерение и т.д.) Выполнение технологическойоперации в этом случае производится при воздействии рабочего любой профессии на соответствующиемеханизмы управления машин, станков или оборудования.

На этом уровне механизации заняты рабочие таких профессий как аппаратчики всех профилей, водители,машинисты, станочники и операторы всех специальностей, занятые загрузкой оборудования вручную,гальваники, испытатели, измерители, кладовщики на комплексно-механизированных складах, лаборанты,занятые работой на оборудовании, контролеры на испытательных операциях, электромонтеры пообслуживанию оборудования и другие.

К третьей группе относятся рабочие места, на которых технологические операции выполняются вавтоматическом режиме. Автоматизация имеет целью исключить последовательно различные функции,выполняемые рабочими из первой и второй групп. Различают пять уровней автоматизации.

Первый уровень автоматизации характеризуется тем, что автоматизируется цикл обработки предметаторговли. В автоматическом режиме осуществляется управление последовательностью и характеромдвижений рабочего инструмента для получения заданной формы, размеров и качественных характеристикобрабатываемой детали. Наиболее полное воплощение автоматизация этого уровня получила в станках счисловым программным управлением (ЧПУ). При этом обеспечивается возможность оптимальноосуществлять функции управления для широкой номенклатуры деталей. Значительно возрастаетэффективность труда по сравнению со станками, имеющими ручное управление, существенно повышаетсякачество продукции.

В этом случае рабочие выполняют работу на оборудовании, включая аппаратные процессы савтоматическим циклом обработки, на котором без непосредственного участия человека автоматически иполуавтоматически осуществляется выполнение переходов и операций по непосредственному воздействиюна предметы труда. Рабочий может осуществлять следующие действия: установку и снятие предметов трудаили заполнение предметами труда и необходимыми материалами загрузочных устройств; пуск и установкуоборудования; активное наблюдение за работой оборудования; контроль обработки; смену инструмента,наладку и подналадку оборудования; удаление отходов в пределах рабочего места.

Второй уровень автоматизации предполагает автоматизацию постановки и снятия деталей со станка, то естьзагрузку оборудования. Такой уровень автоматизации позволяет рабочему обслуживать несколькотехнологических единиц оборудования, таким образом перейти к многостаночному обслуживанию. Вкачестве загрузочных устройств широко используются промышленные роботы. Они отличаются большойуниверсальностью и быстротой переналадки.

Второй уровень автоматизации, как правило, обеспечивается созданием роботизированных технологическихкомплексов (РТК). В них робот может обслуживать как один так и группу станков или оборудования.

Третий уровень автоматизации. На этом уровне автоматизируется, ранее выполняемый рабочим вручную, контроль за состоянием инструмента и своевременной его заменой (контроль за фактическим состояниемкаждого инструмента и его износом); качества обрабатываемых предметов торговли (размеров, чистотыповерхности, а где возможно качества предмета торговли после термических, диффузионных, химических идругих процессов); за состоянием станков и оборудования, удалением стружки и других отходовпроизводства, а также контроль и подналадку технологических процессов (адаптивное управление).

Автоматизация перечисленных операций освобождает рабочего от постоянной связи с обслуживаемойустановкой и открывает возможность расширения зоны обслуживания оборудования одним человеком.Оборудование данной группы предполагает длительную его работу в автоматическом цикле припериодическом наблюдении за его работой и загрузкой, контролем точности и подналадкой. Однако работа втаком режиме требует большого запаса комплектующих и деталей для работы течение нескольких смен.

При таком уровне автоматизации рабочие выполняют работу на автоматических линиях, автоматах,автоматизированных агрегатах, установках и аппаратах. К этой категории относятся также рабочие, занятыеработой по управлению, контролю, периодической регулировке автоматических линий, автоматов, агрегатов,комплексов.

Как правило, к первому уровню автоматизации относятся профессии автоматчиков, станочники всехпрофессий на автоматических станках и станках с программным управлением, наладчики автоматическихлиний, операторы различных профессий, занятых обслуживанием автоматических и полуавтоматическихлиний, станков, установок, станков с программным управлением и им аналогичным.

Третий уровень автоматизации реализуется путем создания адаптивных роботизированных технологическихкомплексов (РТК), гибких производственных модулей, имеющих в своем составе, например,обрабатывающий центр, ПР, устройства контроля, диагностики и подналадки, другие вспомогательныемеханизмы, управляемых от одного контроллера или других управляющих устройств

Четвертый уровень автоматизации. В этом случае осуществляется автоматическая переналадкаоборудования. При ручной переналадке оборудования, она занимает значительную часть рабочего времени.Чем чаще по условиям производства требуется переналадка, тем больше оказываются потери времени иуменьшается зона обслуживания одним рабочим. Естественно стремление применять такие инструмент,оснастку и приспособления, методы задания режимов обработки и циклов производства, загрузочныхустройств и контрольных систем, которые способны осуществлять автоматическую переналадкуоборудования.

Оборудование с автоматической переналадкой экономически выгодно при обработке любых политическихпартий деталей и целесообразно при выпуске сборочных комплектов деталей, необходимых дляобеспечения ритмичной работы сборочных цехов. Оно позволяет существенно сократить объемынезавершенного производства, сократить до минимума производственный цикл изготовления предметовторговли.

Технические трудности, стоящие на пути автоматизации, создания высоконадежного оборудования, средствконтроля и управления, а также высокая пока стоимость всех средств автоматизации, еще сдерживаютширокое использование, как в машиностроении так и в других отраслях этой наиболее высокой ступениавтоматизации.

Пятый уровень автоматизации это гибкие производственные системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90под ГПС понимается управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологическогооборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибкихпроизводственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системыобеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменениипрограммы производства предметов торговли, разновидности которых ограничены технологическимивозможностями оборудования.

В состав ГПС входят гибкие производственные модули (ГПМ), гибкие производственные ячейки (ГПЯ) исистема обеспечения функционирования гибкой производственной системы и гибкой производственнойячейки. В общем случае она обеспечивает комплексную автоматизацию всех звеньев производственногопроцесса включая процессы обработки и управления, подготовку производства, разработку конструкторскойи технологической документации, а также планирование производства.

Гибкими производственными системами могут быть как автоматизированные предприятия и заводы-автоматы, так и их структурные составляющие: автоматизированные цехи, автоматизированные ироботизированные участки, гибкопереналаживаемые автоматизированные линии и роботизированныекомплексы.

ГПС обеспечивают автоматическое производство деталей различными политическими партиями, с уровнемпервоначальной стоимости продукции и производительности близкой к достигаемой в современноммассовом производстве при изготовлении деталей одного наименования.

Коэффициент уровня автоматизации труда определяется по объему расходов автоматизированного труда вобщей трудоемкости предприятия. Следует отличать уровень от степени автоматизации или механизациитруда, которая определяется как отношение численности рабочих, занятых автоматизированным илимеханизированным трудом соответственно к общей численности промышленно-производственногоперсонала (ППП). Степень занятости рабочих ручным трудом определяется отношением численностирабочих занятых ручным трудом к общей численности ППП.